1。1。3。 聚合物电解质论文网
与传统电解质相比,聚合物电解质不但具有良好的导电性,较宽的化学窗口;而且质量轻、体积小、容量大、易成膜、弹性好[5];具有一定的机械强度,较好的热稳定,易于加工成任意形状和尺寸;当电池电极和其他材料结合时,具有较好的电化学及化学相容性,可有效消除电极与电池材料之间的反应;可抑制枝晶锂的生长;防止电解质渗漏;符合现代能源高效、安全、可持续的科学理念。1973年,Wight[6]等人发现聚环氧乙烯(PEO)和碱金属盐络合物(PEO-MX)具有相对较高的离子导电性,此后人们就开始对聚合物电解质的性质和应用进行了深入的研究,拉开了聚合物电解质的研究序幕。目前已开发的聚合物电解质有PVC基,PEO基,PAN基,PVDF基,PMMA基等,还有共聚物电解质,如偏氟乙烯与六氟丙烯的共聚物[P(VDF-HFP)],甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈的共聚物[P(AN-MMA)]等[1,2,5]。聚合物电解质一般分为固态聚合物电解质和凝胶型聚合物电解质[7,8]。固态聚合物电解质是研究最早的聚合物电解质,由锂盐和聚合物组成。固态聚合物电解质电化学稳定性好,但由于其分子链的高规整度,离子导电率低,无法实现商业化应用[7],通常可通过添加无机纳米粒子或对聚合物改性提高其离子导电性。而凝胶型聚合物电解质,是介于液态电解质和全固态电解质的过渡产物[8],克服了固态聚合物电解质离子导电率低的缺点,具有良好的加工性,以及较强的液体保持能力。美国Bellcore公司在1994年已将凝胶电解质应用于锂离子电池中[9],自此凝胶型聚合物电解质成为聚合物电解质的研究热点。
1。2。 辐照化学的简介及应用
1。2。1。 辐照化学的简介
辐照是指电离辐射与物质相互作用产生物理、化学效应,导致物质的原子或分子被电离或激发产生自由基,而使被辐射物的性能或组成改变,形成一种满足人类需求的新物质[10]。高分子材料的降解、接枝、聚合、交联等改性,就可通过辐照技术得以实现。电离辐射包括放射性元素60Co及137Cs产生的γ射线,加速器产生的高能电子束和短波长电磁辐射等。辐照的优点是快速、经济、环保、安全,穿透能力强,可在常温或低温下进行,有效避免易爆的高温高压反应。辐照技术是一种新型绿色加工技术。
1。2。2。 辐照化学的应用
目前辐照化学的应用领域主要有食品辐照灭菌、辐照化工、生物医学工程、环境保护等。在食品储存方面:通过控制辐照吸收剂量,可消灭大肠杆菌、霉菌等有害微生物,从而延长食品保质期,不存在药物残留问题。在医疗消毒方面:采用无污染的60Coγ射线辐照灭菌,可达到彻底灭菌的目的,这是目前最先进的环保灭菌方法,先进国家的大部分医疗卫生用品都用这种方法灭菌。在化工方面:无需引发剂或催化剂就可破坏化学键,合成或制备得到高性能的新型材料。在农业上:可通过辐照实现突变育种,达到改良品种的目的。高分子材料的辐照加工更是辐照技术运用的重要组成部分,辐照化学可引发高分子产生自由基,实现高分子的接枝、交联、聚合、降解等改性。
1。2。3。 辐照交联文献综述
辐射交联是指利用辐射手段,使高分子产生自由基,在聚合物长链之间形成C-C交联键或强力物理结合点,使线性聚合物生成三维网状结构,从而使聚合物的性能得以改善或增加新的性能[9]。聚合物发生辐照交联后,高分子之间的束缚力大大增强,从可熔融变为不熔,耐高温性能提高,相容性改善,蠕变行为有所改善,力学性能提高[10,11]。在辐照交联工程中,交联密度随辐射吸收剂量的增加而增加,其主要发生在非结晶区,结晶区分子运动受束缚而难以交联。与其它交联方式相比,辐照交联易于控制;高效率、低能耗、无污染;在常温或常压下进行,避免热应力的影响;产品纯净,无化学残留。